Що таке направлений ациклічний граф у криптовалютах? Як працює DAG?
Що таке направлений ациклічний граф (DAG) у криптовалюті?
Направлений ациклічний граф або DAG — це інструмент моделювання чи структурування даних, зазвичай використовуваний у криптовалютах.
На відміну від блокчейну, що складається з блоків, направлені ациклічні графи мають вершини та ребра. Таким чином, криптовалютні транзакції записуються у вигляді вершин. Ці транзакції записуються одна поверх іншої. Однак, як і в блокчейні, транзакції також передаються до DAG через вузли. Вузлам потрібно виконати завдання Proof-of-Work (PoW), щоб подати транзакцію.
Простими словами, якщо система блокчейну виглядає як ланцюг, то система DAG більше нагадує граф. У галузі модель DAG нині розглядається як потенційна заміна блокчейн-технологій у майбутньому завдяки своїй ефективності у збереженні даних і обробці онлайн-транзакцій.
Модель DAG вважають можливою відповіддю на поточну проблему децентралізації у криптоіндустрії. Завдяки цій моделі майнерам не доведеться змагатися за створення нових блоків у ланцюзі.
Оскільки вузли розвиваються одночасно, транзакції можуть оброблятися швидше. Розробники вбачають у DAG кращу, більш безпечну альтернативу, яка може підвищити зручність використання мережі, коли вона стане більш масштабованою.
Як працює DAG?
Як уже згадувалося, направлений ациклічний граф є більш ефективним у зберіганні даних. Його структура нагадує дерево з вузлами, які виступають як «гілки».
Оскільки кожен вузол може мати більше одного батьківського кореня, модель дозволяє перевіряти більше транзакцій одночасно. Це тому, що користувачам не потрібно чекати завершення однієї транзакції перед обробкою нової.
У направленому ациклічному графі кожна нова транзакція повинна посилатися на попередні транзакції, перш ніж її буде прийнято в мережу. Це схоже на процес у блокчейні, де блоки також посилаються на попередні блоки. Логіка цього полягає в тому, що транзакція може бути успішно підтверджена, лише якщо на неї посилається інша транзакція, і так далі.
У DAG кожна вершина представляє транзакцію. Тут немає блоків, отже, майнінг також не потрібен. Транзакції створюються одна на іншій замість збору їх у блоки. Як уже згадувалося, перевірка Proof-of-Work виконується щоразу, коли вузол подає транзакцію, щоби перевірити попередні транзакції та уникнути спаму.
За принципом, нові транзакції у криптовалюті на основі DAG створюються поверх старих. Головна відмінність від блокчейну полягає в тому, що в DAG можна посилатися на декілька транзакцій одночасно, а не лише на одну.
Деякі системи використовують алгоритм, який вибирає «центральні» (tips) транзакції для побудови на основі накопиченої ваги (або кількості підтверджень попередніх транзакцій, що ведуть до центральної транзакції).
Захист від повторного використання (double-spend) у DAG забезпечується вузлами, які підтверджують старі транзакції, перевіряючи шлях, що відслідковує першу транзакцію DAG. Це підтверджує, чи є у відправника достатній баланс. Якщо користувач створить транзакцію на недійсному шляху, її можуть просто проігнорувати.
Конфлікти, що виникають через численні шляхи, вирішуються за допомогою алгоритму вибору, який надає перевагу «центральним» транзакціям із більшою накопиченою вагою.
Для чого використовуються DAG?
Модель DAG прагне вирішити дві основні проблеми технології блокчейн: децентралізацію та масштабованість. Окрім цього, вона також спрямована на підвищення безпеки та зручності використання.
Як саме?
- У блокчейні Bitcoin або платформі Ethereum майнери можуть створювати тільки один блок за раз. Це означає, що нові транзакції можуть бути підтверджені тільки після завершення попередніх. Модель DAG усуває блоки, додаючи транзакції безпосередньо до блокчейну.
Завдяки усуненню блоків модель DAG не вимагає майнінгу. Це означає, що для підтримки мережі потрібно менше енергії. DAG також має кілька переваг, зокрема:
- Висока швидкість транзакцій без створення блоків
- Відсутність майнерів означає відсутність комісій за транзакції
- Менше споживання енергії та екологічні переваги у порівнянні з майнінгом
Наразі використання DAG у криптовалюті все ще перебуває на ранніх етапах розвитку. На відміну від блокчейна, вони ще не повністю децентралізовані. Таким чином, DAG головним чином застосовується для запуску мереж, а не для створення стабільних систем.
Які криптовалюти використовують DAG?
Раніше неможливо було уявити криптовалюти без блокчейна. Однак завдяки моделі DAG було створено кілька криптовалют, що використовують цю технологію.
Деякі приклади включають Obyte, IOTA та Nano. Хоча ця концепція ще відносно нова, модель DAG демонструє великий потенціал. Як згадувалося, деякі проєкти вже її успішно застосували. Найвідомішими є:
Obyte
Obyte або ByteBall — це криптовалюта, яка є абсолютно незалежною від блокчейна, оскільки реалізувала модель DAG. Однак за транзакції в мережі Obyte все ще стягується плата.
Це пояснюється тим, що мережа Obyte використовує систему валідації, яка дозволяє перевіряти транзакції. Вона застосовує алгоритм консенсусу, що ґрунтується на свідках — довірених і репутаційних користувачах, які виступають валідаторами.
Obyte також підтримує непрослідковувані транзакції та недосяжні контракти.
IOTA
IOTA або «програмні додатки Інтернету речей» у 2016 році впровадила мережу без блоків, яку називають «blockless blockchain». Ідея полягає в тому, що всі користувачі стають майнерами. Щоб підтвердити одну транзакцію, користувач має верифікувати дві інші транзакції.
IOTA використовує мережу, що складається з вузлів і «танглів», або груп вузлів, що спрощують і пришвидшують процес верифікації.
Всі користувачі мережі вносять невеликий об’єм енергії на її підтримку, і кожен бере участь у досягненні консенсусу. Це робить мережу водночас масштабованою та децентралізованою.
Транзакції мають майже нульову комісію.
Nano
Nano — це криптовалюта, що працює на основі DAG. Nano застосовує свою технологію block-lattice, яка є поєднанням DAG та блокчейну. У цій моделі кожен користувач має власний гаманець у вигляді блокчейну.
Завдяки цьому Nano пропонує користувачам швидкі транзакції без комісій.
